40 Jahre Entwicklungs­dienstleistungen

FEV hat sich seit seinem Bestehen kontinuierlich den Herausforderungen der Zeit gestellt und Lösungen entwickelt, die Antriebsstränge sowohl effizienter als auch die Mobilität insgesamt sicherer und nachhaltiger gemacht haben. Viele dieser Innovationen haben es in die Serienproduktion geschafft und sind heute nicht mehr wegzudenken. Grund genug, einige davon an dieser Stelle zu präsentieren.

3-Wege-Katalysator – seit Anfang der 1980er
Der 3-Wege-Katalysator ist eine Technologie, die beim Ottomotor eine sehr wirkungsvolle Reinigung der Abgase ermöglicht und zu deren Entwicklung FEV wichtige Beiträge geleistet hat. Seinen Namen erlangte der 3-Wege-Katalysator durch seine gleichzeitige Umwandlung der drei Schadstoffgruppen Kohlenstoffmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide zu Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Wasser. Möglich macht das eine Beschichtung mit Washcoat und Edelmetallen wie beispielsweise Palladium und Rhodium. Während erstgenanntes Metall insbesondere Oxidationsvorgänge unterstützt, reduziert Rhodium die Stickoxide. Die Schadstoffemission verringert sich so um über 90 Prozent.

Variable Ventilsteuerung – Ende 1980er
Durch eine variable Ventilsteuerung lassen sich die Mengen an Luft beziehungsweise Kraftstoffgemisch in Verbrennungsmotoren dosieren. Hierbei wird, je nachdem ob gerade viel oder wenig Leistung benötigt wird, die Verbrennung optimiert und Kraftstoff eingespart. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten im Hinblick auf Leistung und Kosten. FEV hat verschiedene Konzepte, von der einfachen Hubumschaltung bis hin zu vollvariablen mechanischen und elektromechanischen Ventiltrieben für unterschiedliche Hubraumklassen und Zylinderzahlen bei Otto-und Dieselmotoren entwickelt und erfolgreich umgesetzt.

Diesel-Direkteinspritzung – 1995/1996
FEV war maßgeblich an der Entwicklung piezoelektrisch gesteuerter Common Rail Injektoren beteiligt. Zum Beispiel wurden zwei Jahre vor Serieneinführung der Common Rail Systeme (1997) erste direktgesteuerte Common-Rail-Piezo-Injektoren entwickelt und an Einzylinder-Forschungsmotoren betrieben.

Spray Guided Turbo
Der von FEV entwickelte 4-Zylinder-Ottomotor mit Turbolader und Direkteinspritzung leistet 160 kW / 90 kW / I und entwickelt sein maximales Drehmo­ment von 320 Nm ab 1.800 U / min. Der Motor ist für den Betrieb mit Ethanolkraftstoff ausgelegt und weist eine Spitzendruckfähigkeit von 140 bar aus. Neben einem speziell auf den Ethanolbetrieb ausgelegten Brennverfahren sind Änderungen am Einlassventil, dessen Sitzring, dem Zündsystem und der Kurbelgehäuseentlüftung we­sentliche Anpassungen, die am Motor vorgenommen wurden. Der Motor kann bereits bei -10 °C ohne zusätzliche Kaltstarthilfen gestartet werden.

Diesel Partikelfilter – vorgestellt in 1999
FEV hat den weltweit ersten in Serie gefertigten Dieselpartikelfilter (DPF) zusammen mit Peugeot entwickelt und patentiert. Der DPF ist in der Lage, Partikelemissionen zu reduzieren. Das Unternehmen hat damit nicht nur eindrucksvoll aufgezeigt, welches Entwicklungspotenzial Verbrennungsmotoren haben. Gleichzeitig konnte das allgemeine Bewusstsein für die Abgasreinigung geschärft werden. Heute sind Partikelfilter bei allen PKW und Nutzfahrzeugen im Einsatz und wurden in den vergangenen 20 Jahren hinsichtlich Größe und Effizienz immer weiter verbessert. Anfänglich für den Diesel konzipiert, finden sie als Ottopartikelfilter nun auch in Ottomotoren Verwendung.

Zweistufiges VCR-Pleuel – seit 2002
Die Variable-Compression-Ratio-(VCR-)Technologie trägt sowohl in Benzin- als auch Dieselmotoren den Herausforderungen durch die erweiterten Betriebsbereiche zukünftiger Anforderungen Rechnung, indem das Verdichtungsverhältnis jederzeit optimal eingestellt werden kann. Dadurch reduzieren sich die CO2-Emissionen erheblich und der Schadstoffausstoß wird im Realbetrieb signifikant vermindert.
Seine effiziente Bauweise ermöglicht den Einsatz in kompakten Antriebssträngen der Zukunft, ohne signifikante Anpassungen des Grundmotors vornehmen zu müssen.

7-/10-Gang-Doppelkupplungsgetriebe FEV xDCT
Mit der extrem kompakten xDCT-Getriebefamilie begegnete FEV den Herausforderungen bei verfügbaren 7-Gang-Doppelkupplungsgetrieben, die hinsichtlich Größe, Gewicht und Kosten an Grenzen gestoßen sind. Die lastschaltfähigen, sehr kompakten Lösungen von FEV ermöglichen mehr Gänge bei gleicher oder sogar geringerer mechanischer Komplexität des Getriebes, was sich in sehr günstigen Produktkosten niederschlägt. Durch kurze erste Gänge und einem kleinen Gang-sprung 1-2 kann außerdem ein sehr komfortables Anfahr- und Kriechverhalten dargestellt werden.

Breeze
FEV hat im Rahmen des Gemeinschaftsprojektes „BREEZE!“ einen Brennstoffzellen-Range-Extender in ein existierendes batterieelektrisches Fahrzeug der Subkompaktklasse (Fiat 500) integriert, was eine besondere Herausforderung mit Blick auf den vorhandenen Bauraum darstellt.
Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs beträgt 120 km/h und ist unabhängig vom Ladezustand der Batterie. Bauraumbedingt ist die Reichweite der Batterie auf 80 km und die zusätzliche Reichweite durch das Brennstoffzellen-Modul auf etwa 200 km durch den Wasserstofftank begrenzt. Ein Nachtanken von Wasserstoff ist innerhalb weniger Minuten möglich.

Elektrische Zusatzaufladung im 48 Volt-Bordnetz
Ein Beispiel für serientaugliche Elektrifizierung des Antriebsstranges ist das AMG A45-Konzeptfahrzeug: Die FEV Ingenieure haben einen riemengetriebenen Starter-Generator und einen E-Charger in den Antriebsstrang integriert. Beide sind mit einer eigens entwickelten 48V Li-Ionen Batterie gekoppelt, während eine Hybrid-Control-Unit die Energieströme regelt. Der elektrisch betriebene E-Charger und der BSG unterstützen den auf Maximalleistung ausgelegten Twin-Scroll-Turbolader bei niedrigen Drehzahlen und hochdynami­schen Lastwechseln. So ist das maximale Drehmoment deutlich früher als in der Serienversion verfügbar. Das Ergebnis: Elastizität und Ansprechverhalten des oh­nehin sehr sportlichen AMG A45 nehmen spürbar zu und die Anzahl der Schaltvor­gänge kann minimiert werden – bei gleichzeitiger Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.

Smart Vehicle Engineering
Seit 2016 bündelt FEV alle Maßnahmen rund um die Entwicklung fortschrittlicher, rundum vernetzter und automatisierter Fahrzeuge im globalen Center of Excellence „Smart Vehicle“. Das Center umfasst dabei die unterschiedlichsten Entwicklungsbereiche einer schnell fortschreitenden, hochkomplexen Umgebung – von Sensortechnologien über Software-Algorithmen bis hin zu E/E-Architekturen und Konnektivität. FEV entwickelt in diesem Kontext innovative Lösungen für Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Autonomes Fahren, Connectivity, Cyber Security sowie Infotainment und Fahrer-Fahrzeug-Interaktion.

Stefan Kasprowski